KR101037396B1 - 디젤엔진의 매연저감기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 매연을 저감하는 것으로서 종래의 매연저감방법들은 효율이 떨어지거나 여과장치가 막힘현상의 발생되어 엔진에 여러 가지 장애요인을 주고 있다. 즉 혼합기 흡입방해, 배기가스배출방해, 실린더의 압축비방해, 출력이 낮아지고 연비가 낮아지는 등 많은 문제를 발생시키고 있는 것이 현실이다.
특히 현재 사용중인 매연저감장치 (DPF)를 장착하면 매연이 일시적으로는 줄어들게 되지만 배출되는 매연의 찌꺼기에 의해 점차 저감장치의 필터가 막혀 운행하면 할수록 연비가 떨어지고 출력이 낮아지는 것이 현재 사용자들의 불만인 것이다.
본 발명에 따른 디젤엔진의 매연을 저감하기 위해서는 엔진불럭의 배기구(1)와 엔진의 배기포트(2)사이에 엔진내부에서 배출되는 연소화염 (열)으로 불완전 연소되는 불순물을 태울수 있는 디젤엔진의 매연저감기(91)를 장착하여 배기구(32)로 배출되는 가스는 완전 연소된 배기가스를 배출할 수 있는것을 특징으로 하는 디젤엔진의 매연저감기 인 것이다.
[색인어]
디젤엔진, 매연저감기, 연소관, 천공, 배기가스, 핀(pin)

Description

디젤엔진의 매연저감기{ Automobile exhaust fume decrease for diesel engine }
본 발명은 디젤엔진(100)에서 불완전 연소로 인하여 발생되는 매연을 줄이는 것으로 엔진에서 폭발할 때 배출되는 900-1200℃정도의 연소화염(열)을 이용하여 디젤엔진의 매연저감기(91) 내부에 고정되며 위 아래 , 좌우에 천공이 있고 일정간견으로 조합 고정된 사각형의 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들을 통해 배출되는 불완전 연소된 가스는 연소화염(열)에 의해 가열된 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소관들(40)(40-가)(40-나)(40-다)을 통과하면서 완전 연소되어 깨끗한 배기가스가 배출되며 또 다른 디젤엔진의 매연 저감기(91)은 위 아래, 좌우에 일정간격과 규격의 천공이 있고 크기별로 일정간견으로 디젠엔진의 매연저감기(91)내부에 고정된 타원형의 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소관들(40)(40-가)(40-나)(40-다)에 불완전 연소 매연과 ,900-1200℃의 연소화염이 통과 되면서 불완전 연소된 매연은 완전히 연소되어 깨끗한 가스가 배출되는 디젠엔진의 매연저감기(91)이며 , 샵(＃)으로 된 열에 강한 철이나 합금으로 된 평면망을 3∼4겹으로 일정간격을 두고 디젠엔진의 매연 저감기(91) 내부에 고정하여 연소화염과 불완전 연소된 매연을 통과시켜 매연을 완전 연소하는 디젠엔진의 매연 저감기 이며, 디젠엔진의 매연저감기(91)의 내부(상단부나 하단부 혹은 측면)에 고정되는 다수의 쇠막대형 핀(pin)들에 다수의 천공이 있는 세로 직사각형의 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소판 혹은 반원의 세로 직사각형의 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소판을 각각의 쇠 막대형 핀(pin)들의 길이에 따라 고정하여 엔진(100)에서 나오는 연소화염과 매연이 통과되면서 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소판들이 가열되어져 매연을 연소시키는 디젤엔진의 매연 저감기(91)로써, 깨끗한 배기가스가 배출되는 디젠엔진의 매연저감기(91)이며, 지구온난화와 인류건강을 지키기위한 것을 목적으로 한다.
디젤엔진에서 배출되는 매연은 지구온난화와 사람의 건강을 해치는 것으로서 절대적으로 있어서는 안되는 것이며 해결해야될 인류의 과제인것이다. 미국, 일본, EU(유럽)에서는 매연 허용기준을 대폭강화하여 선박이나 자동차를 수출하는데 하나의 큰 장벽이 되고 있는 것이다. 현재 정부에서 무상으로 부착시켜주는 매연저감기 DPF(매연여과장치), EGR(배기촉매장치)등 은 여러 가지 문제점들이 나타나고 있으며 특히 DPF(매연여과장치)를 장착한 차량들은 출력이 나오지 않거나 연비가 떨어지며 운행하면 할수록 여과장치에 막혀 엔진에 여러 가지 장애요인을 유발하고 있는 것이다. 대형디젤차량은 600∼800만원, 소형디젤차량은 200∼300만원하는 효력이 없는 DPF(매연여과장치)를 무상으로 달아주어 국민의 혈세가 이렇게 낭비되고 있는 것이다.
본 발명은 디젤엔진의 매연을 98％까지 저감시키는 디젤엔진의 매연저감기로서 지구온난화와 인류건강과 선박이나 자동차의 수출장벽을 해소하여 낭비되는 혈세를 막아보자는 것이다.
본 발명은 디젤엔진에서 깨끗한 배기가스가 배출되도록 하는 구조적 장치를 디젤엔진에 장착하여 깨끗한 배기가스가 배출되도록 하는 것을 목적으로 하고 있는 것이다.
디젤엔진(100)의 매연(탄화수소물)은 엔진내부의 여러 가지 불균형으로 인하여 혼합기가 완전연소 되지 못하고 불완전연소 되는 것이 매연이 되어 밖으로 배출되는 것이다.
본 발명은 도 1 에서 엔진불럭의 배기구(1)와 배기포트(2) 와의 사이에 불완전 연소된 배기가스를 연소시키기 위한 디젤엔진의 매연저감기(91)를 장착하여 배출되는 매연을 98％까지 저감시키는 것이다 도 2 에서 디젤엔진의 매연저감기(91) 내부에 상하좌우에 균일한 천공(33)이 있는 열에 강한 사각형의 연소관 (40) (40-가) (40-나) (40-다)들을 크기별로 상하좌우 일정한 간격을 두어 고정핀(70)으로 고정하고 배기구(32)는 배기포트(2)와 볼트로 결합하고 가스흡입구(31)는 엔진 불럭의 배기구(1)와 결합한다. 디젤엔진(100)에서 폭발할 때 「실린더 내의 가스 온도는 1500∼2000℃ 정도로 매우 높으며 (고등학교 자동차기관,한국직업능력개발원, 교육과학기술부 29쪽인용)」이때 배출되는 900∼1200℃의 연소화염(열)은 산소를 많이 포함하는 불완전연소된 매연과 함께 연소관들 (40) (40-가) (40-나) (40-다)을 통과하게 되는데 「배기가스 온도가 약600℃이상이면 배기가스에 들어있는 산소를 이용하여 매연 입자들을 Co2로 산화시킬 수 있다.(디젤 자동차기관,골든벨,공학박사 김재휘저 368쪽 인용)」이때 연소관들 (40) (40-가) (40-나) (40-다)은 배출되는 900∼1200℃의 연소화염(열)에 의하여 가열되어지면서 불완전연소(탄화수소물)된 매연(PM)들이 연소관들 (40) (40-가) (40-나) (40-다)에 부딪히면서 연소시켜 98％까지 연소시켜 깨끗한 배출가스가 배기포트(2)로 나가는 것이다. 디젤엔진의 매연저감기(91)의 내부에는 도면 3 에서와 같이 디젤엔진의 매연저감기(91)의 안쪽에 도면 4에서 연소관 (40)이 내장되고 도 5 에서 연소관 (40-가)은 이보다 큰 연소관 (40)에 내장되고 도 6 에서 연소관 (40-나)은 이보다 큰 연소관 (40-가)에 내장되고 도 7 에서 연소관 (40-다)은 이보다 큰 연소관 (40-나)에 내장되어 연소관들 (40) (40-가) (40-나) (40-다)이 상하좌우 일정한 간격을 두어 고정핀(70)으로 디젤엔진의 매연저감기(91)의 내부에 고정되는 구조를 갖는 것이며 이를 조합하면 도 8 과 같이 되어 엔진에서 배출되는 연소화염(열)으로 연소관들 (40) (40-가) (40-나) (40-다)을 가열시켜 불완전연소된 매연을 완전히 연소시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
종래의 DPF(매연여과장치)나 FGR(배출가스재활용)은 효율이 떨어지며 특히 DPF 같은 경우에는 운행하면 할수록 여과기에 매연찌꺼기가 막혀 일정한 기간이 경과되면 출력이 떨어지고 연비가 떨어지는 단점들이 있어서 본 발명 디젤엔진의 매연저감기(91)는 이러한 문제점들을 모두 해소하며 완전연소에 가까운 깨끗한 배출가스를 배출하는 구조를 갖는 것이 특징인 것이다.
도1. 디젤엔진의 매연저감기(91)와 주변의 엔진기관들
도2. 디젤엔진의 매연저감기(91)의 평면도, 정면도, 측면도
도3. 디젤엔진의 매연저감기 A-B의 단면도
도4. 도 3 의 평면도, 측면도
도5. 천공이 있는 연소관(40)의 평면도, 정면도, 측면도
도6. 천공이 있는 연소관(40-가)의 평면도, 정면도, 측면도
도7. 천공이 있는 연소관(40-나)의 평면도, 정면도, 측면도
도8. 천공이 있는 연소관(40-다)의 평면도, 정면도, 측면도
도9. 배기포트(2)와 디젤엔진의 매연저감기(91)와 엔진불럭의
배기구(1)와의 결합상태도
＜도면의 주요 부분에 대한 설명＞
1. 엔진불럭의 배기구
2. 배기포트
3. 연소관들을 설치할수 있도록 하는 개폐되는 면
31. 배기가스 유입구 32. 가스배출구
33. 연소관의 천공 70. 연소관고정핀
40. 연소관 91. 디젤엔진의 매연저감기
40-가. 연소관 100. 디젤엔진
40-나. 연소관
40-다. 연소관
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 본 발명에 따른 디젤엔진의 매연저감기(91)는 주위에 엔진불럭의 배기구(1)와 배기포트(2)가 양쪽면에 연결되어 있으며 디젤엔진의 매연저감기(91) 내부에는 열에 강한 재질로 된 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들 즉 상하좌우에 일정한 크기와 간격을 둔 천공이 있는 사각형의 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들을 크기의 순서대로 상하좌우 일정한 간격을 두어 내장하여 디젤엔진의 매연저감기(91)와 고정핀(70)으로 고정결합한 (도 3 과 같이) 구조를 가진다. 디젤엔진(100)에서 배출되는 불완전 연소된 배기가스는 엔진불럭의 배기구(1)와 연결된 디젤엔진의 매연저감기의 배기가스 유입구(31)를 통해서 디젤엔진의 매연저감기(91)로 유입되며, 900∼1200℃의 연소화염(열)과 함께 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들을 통과하게 되어 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들은 900∼1200℃의 연소화염에 의해서 스스로 가열되어 지는 것이다. 가열되어진 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들은 불완전 연소된 매연은 통과하게 되면서 가열된 연소관(40)(40-가)(40-나)(40-다)들이 불완전 연소된 불순물을 모두 연소시켜 깨끗한 배기가스가 되어 배기구(32)를 통하여 배기포트(2)로 배출되는 것이다.
이상에서 설명하는 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것은 아니며 특히 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내 에서 여러 가지 치환,변경 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다는 것이다.
종래의 매연저감장치는 매연을 여과하거나 촉매를 이용하는 것으로서 효율이 매우 떨어지며 여과기가 막혀서 오히려 매연이 더 많아지거나 출력과 연비가 떨어지는 것으로서 사용자들의 불만이 많은 것이다. 본 발명은 위의 매연저감장치들의 단점을 모두 해소하여 지구온난화와 인류건강과 사용자들의 불만을 해소하여 여러분야에 큰 영향을 미칠것으로 보아 산업상 이용가치가 매우 클 것으로 사료됨.

Claims (4)

  1. 디젤엔진의 매연저감기(91)에서 엔진불럭배기구(1)와 연결되는 매연유입구(31)와: 매연이 배출되는 배기구(32)와:
    여기에 배기포트(2)가 연결되며: 디젤엔진의 매연저감기(91)의 한쪽면(3)을 개방하여: 디젤엔진의 매연저감기(91)에 『상하좌우에 크기가 균일하고 일정한 간격을 유지한 천공이 있는 사각형의』열에 강한 철이나 합금으로 된 내장된 연소관(40)과: 연소관(40)에 내장된 상하좌우에 크기가 균일하고 일정한 간격을 유지한 천공이 있는 사각형의 작은 연소관(40-가)과: 연소관(40-가)에 내장된 상하좌우에 크기가 균일하고 일정한 간격을 유지한 천공이 있고 사각형의 작은 연소관(40-나)과: 연소관(40-나)에 내장된 상하좌우에 크기가 균일하고 일정한 간격을 유지한 천공이 있는 사각형의 작은 연소관(40-다)과: 그 연소관들(40)(40-가)(40-나)(40-다)을 상하좌우 일정한 간격으로 디젤엔진의 매연저감기(91) 내부에 고정핀(70)으로 고정하고: 디젤엔진의 매연저감기(91)와 분리했던 한쪽면(3)을 결합한: 구조로서 디젤엔진에서 배출되는 900∼1200℃의 연소화염(열)과 불완전한 연소가스(매연)가 연소관들(40)(40-가)(40-나)(40-다)을 통과될때 900∼1200℃의 연소화염에 의해 연소관들(40)(40-가)(40-나)(40-다)이 가열되여 산소를 함유한 불완전연소된(매연)가스를 모두 연소시켜 깨끗한 가스를 배출시키는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 매연저감기.
  2. 제1항에 있어서
    상기수단은
    상하좌우에 크기가 일정하고 균일한 천공이 있는 타원형의 열에강한 철이나 합금으로 된 연소관들을; 크기별로 3∼4개를 차례로 조합하여; 디젤엔진의 매연저감기(91) 내부에 고정하고; 연소화염과 매연을 통과시켜 연소관들이 가열되어지면서 매연을 모두 연소시키는 디젤엔진의 매연저감기.
  3. 제1항에 있어서
    상기 수단은
    열에 강한 철이나 합금으로 샵(＃)으로된 평면 그물망을; 디젤엔진의 매연저감기 안에; 3∼4겹을 일정간격을 두고 고정하여; 매연과 연소화염을 통과시켜 그물망들이 가열되어지면서 매연을 연소하는 디젤엔진의 매연저감기.
  4. 제1항에 있어서
    상기수단은
    디젠엔진의 매연저감기(91)의 내부(상단부나 하단부 혹은 측면)에 고정되는; 다수의 쇠막대형 핀(pin)들에; 다수의 천공이 있는 세로 직사각형의 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소판; 혹은 반원의 세로 직사각형의 열에강한 철이나 합금으로 된 연소판을; 각각의 막대형 핀(pin)들의 길이에 따라 고정하여; 엔진(100)에서 나오는 연소화염과 매연이 열에 강한 철이나 합금으로 된 연소판들을 통과되면서 연소판들이 가열되어져; 매연을 연소시키는 디젤엔진의 매연 저감기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000036814A (ko) * 2000-03-27 2000-07-05 김동욱 내연기관의 배기가스 정화장치
KR100810876B1 (ko) 2007-10-29 2008-03-06 문 수 김 내연 기관의 배출가스 정화 장치

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